万考题-全国中小学题库

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1．如图甲所示是一个验证向心力与哪些因素有关的实验装置示意图。其中质量为m的小圆柱体放在未画出的水平光滑圆盘上，沿图中虚线做匀速圆周运动。力电传感器测定圆柱体的向心力，光电传感器测定线速度，轨迹的半径为r。某同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来验证向心力F与线速度v的关系。

该同学采用的实验方法为____

改变线速度v，并进行多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：

$\text{[math]}$	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
F/N	0.88	1.98	3.50	5.50	7.90

该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。

①作出 $\text{[math]}$ 图线；

②若圆柱体运动半径 $\text{[math]}$ ，由作出的 $\text{[math]}$ 的图线可得圆柱体的质量m=kg（结果保留一位有效数字）。

难度：中等题型:常考题来源：广东省四校2021-2022学年高一下学期物理期中联考试卷

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2．如图是探究向心力的大小F与质量m、角速度 $\text{[math]}$ 和半径r之间关系的实验装置图，匀速转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球A、B分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，小球对挡板的反作用力通过横臂6的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8，标尺8露出的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。

现将两个小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法正确的是____。

在该实验中应用了（选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”）来探究向心力的大小与质量m、角速度 $\text{[math]}$ 和半径r之间的关系。

当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球轨道半径的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边轮塔与右边轮塔半径之比为。

难度：中等题型:常考题来源：河南省开封市五县部分校2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷

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3．如图所示，在飞机特技飞行表演中，飞行员驾驶着飞机在竖直平面内做圆周运动，惊险而刺激。用 $\text{[math]}$ 表示座椅对飞行员作用力的大小，用 $\text{[math]}$ 表示飞行员自身的重力，下列说法正确的是（）

A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：河南省名校联盟2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷

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4．用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。

在研究向心力的大小 $\text{[math]}$ 与质量 $\text{[math]}$ 、角速度 $\text{[math]}$ 和半径 $\text{[math]}$ 之间的关系时我们主要用到了物理学中____的方法；

图示情景保持两小球运动半径和角速度相同，正在探究小球的向心力与的关系。

利用此装备探究向心力与角速度之间的关系，某同学测出数据后作图，为了能简单明了的观察出向心力与角速度的关系，最好做出的图像是____

难度：中等题型:常考题来源：河南省信阳市2021-2022学年高一下学期物理期中教学质量检测试卷

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5．如图甲所示，在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线平齐，将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，圆心位于悬点的正下方。质量为m的小球沿纸上某个半径为r，的圆周运动，重力加速度为g。

用秒表记录小球运动n圈的总时间为t，小球做圆周运动时需要的向心力为；

通过刻度尺测得小球轨道平面距悬点的高度为h，则小球做圆周运动时外力提供的向心力为；

改变小球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的 $\text{[math]}$ 关系图象，可以达到粗略验证向心力表达式的目的。该图线的斜率为。

难度：中等题型:常考题来源：河南省南阳市2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷

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6．细绳下端拴一个小钢球，上端固定，设法使小钢球在水平圆周上以大小恒定的速度旋转，细绳所掠过的路径为圆锥表面，这就是圆锥摆。某同学设计了一个利用圆锥摆可以验证向心力公式的实验，如图所示，细线下面悬挂一个小钢球，细线上端固定在铁架台的 $\text{[math]}$ 点。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时正好位于圆心。用手带动小钢球，设法使它沿纸上的某个圆周运动，随即手与小钢球分离。

用直尺测量出系着小钢球的细线长度 $\text{[math]}$ 以及小钢球做匀速圆周运动的半径 $\text{[math]}$ ；
用秒表或手表记录小钢球运动 $\text{[math]}$ 圈的时间 $\text{[math]}$ ，则圆周运动的角速度 $\text{[math]}$ ；

若测量数据满足 $\text{[math]}$ （用测量的物理量 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示），就表明向心力公式成立；

造成本实验偶然误差的因素很多，请写出合理的一条。

难度：中等题型:常考题来源：河南省名校联盟2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷

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7．某同学用如图甲所示装置做探究向心力大小与线速度大小的关系。装置中光滑水平直杆随竖直转轴一起转动，一个滑块套在水平光滑杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，当滑块随水平杆一起转动时，细线的拉力就是滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的线速度可以通过速度传感器测得。

要探究影响向心力大小的因素，采用的方法是____。

实验中，要测量滑块做圆周运动的半径时，应测量滑块到（选“力传感器”或“竖直转轴”）的距离。若仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F及速度传感器的示数v，将测得的多组F、v值，在图乙 $\text{[math]}$ 坐标轴中描点，请将描出的点进行作图。若测得滑块做圆周运动的半径为 $\text{[math]}$ ，由作出的 $\text{[math]}$ 的图线可得滑块与速度传感器的总质量 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留两位有效数字）。

难度：中等题型:常考题来源：安徽省合肥市肥东县综合高中2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷

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8．某探究小组用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，请回答以下问题：

在该实验中，主要利用了____来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；

探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在处；

A．挡板A与挡板B B．挡板A与挡板C C．挡板B与挡板C

探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为____；

难度：中等题型:常考题来源：安徽省合肥市六校联盟2021-2022学年高一下学期物理期中联考试卷

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9．用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 处做圆周运动的轨迹半径之比为 $\text{[math]}$ ，回答以下问题：

在研究向心力的大小 $\text{[math]}$ 与质量 $\text{[math]}$ 、角速度 $\text{[math]}$ 和半径 $\text{[math]}$ 之间的关系时，我们主要用到了物理学中的____。

某同学把两个大小相同、质量相等的钢球放在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 位置，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄时，左边标尺露出1个格，右边标尺露出2个格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为；其他条件不变若增大手柄转动的速度，则左右两标尺的示数（选填“变大”“变小”或“不变”），两标尺示数的比值（选填“变大”“变小”或“不变”）。

难度：中等题型:常考题来源：安徽省皖中名校2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷（A卷）

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10．如图所示，一小球在细绳作用下在水平方向内做匀速圆周运动，小球质量为m，细绳的长度为L，细绳与竖直方向的夹角为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力作用，则下列说法正确的是（）

A: 小球共受到三个力的作用

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：安徽省合肥市六校联盟2021-2022学年高一下学期物理期中联考试卷

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